Enunciado

A equação ∆ E i n t = Q + W é o enunciado formal da primeira lei da termodinâmica. Nesta equação, as quantidades Q e W , respectivamente, representam (a) o calor absorvido pelo sistema e o trabalho realizado pelo sistema, (b) o calor absorvido pelo sistema e o trabalho realizado sobre o sistema, (c) o calor liberado pelo sistema e o trabalho realizado pelo sistema, (d) o calor liberado pelo sistema e o trabalho realizado sobre o sistema.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? A primeira lei da termodinâmica expressa a conservação de energia. Queremos saber quando Q e W são positivos e a lei da termodinâmica fica assim

Δ E i n t = Q + W

Só com sinalzinhos de mais.

Vamos analisar essa questão usando um exemplo. Imagina que a gente tem um cilindro. Dentro dele temos um gás e e tampa dele é um embolo que pode se mover.

Esse cilindro tem uma energia interna inicial, certo? Vamos chamar de E o .

Agora imagina que a gente coloca esse cilindro numa chapa e ele começa a aquecer.

Estamos aumentando a temperatura dele, logo aumentando a energia interna porque os átomos dele começam a se mover mais rápido! E como a gente fez eles começarem a se mover mais rápido? Fornencendo calor Q .

Assim a energia interna E 0 é aumentada pelo calor Q fornecido ao sistema.

Passo 2

Agora imagina que esse gás se expande porque sua temperatura aumenta, movendo o embolo que era sua tampa para cima. Isso significa que o gás realizou um trabalho W , né?

Mas de onde ele tirou a energia para realizar esse trabalho? Da sua energia interna! Então ao realizar trabalho, sua energia interna foi convertida em trabalho, ela diminuiu.

Logo, o trabalho realizado pelo sistema causa uma variação negativa na energia interna ele. Sendo assim, podemos considerar que no caso contrário, quando o trabalho é realizado sobre o sistema, a energia interna é aumentada.

Assim a energia interna E 0 é aumentada pelo trabalho W efetuado sobre o sistema.

Resumindo: De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação na energia interna do sistema é igual ao calor que é fornecido ao sistema mais o trabalho realizado sobre sistema.

∆ E i n t = Q E + W S

Em outras palavras, a variação completamente positiva de energia interna no sistema ocorre quando ele recebe calor e sobre ele é efetuado trabalho.

Resposta

L e t r a   b

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